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  • 广域网帧封装格式

    2015-06-10 10:34:00
    路由器把数据包以二层帧格式进行封装,然后传送到广 域网链路。尽管存在几不同广域网封装,但是大多数有相同原理。这是因为大多数广域网封装都是从高层数据链路控制(HDLC)和同步数据链路控制(SDLC)演变...

      为了确保使用恰当的协议,必须在路由器配置适当的第2层封装。协议的选择需要根据所采用的广域网技术和通信设备确定。 

      路由器把数据包以二层帧格式进行封装,然后传送到广 域网链路。尽管存在几种不同的广域网封装,但是大多数有相同的原理。这是因为大多数的广域网封装都是从高层数据链路控制(HDLC)和同步数据链路控制(SDLC)演变而来的。尽管他们有相似的结构,但是每一种数据链路协议都指定了自己特殊的帧类型,不同类型是不相 容的。    

      缺省情况下,Cisco路由器的串口封装使用HDLC协议。要使用其他封装,必须要手动配置。封装协议的选择依赖于所使用的广域网技术和通信设备。通常的广域网协议有以下几种: 

    (1)点对点协议(PPP):PPP是一种标准协议,规定了同步或异步电路上的路由器对路由器、主机对网络的连接。 

    (2)串行线路互联协议(Serial Line Internet Protocol,SLIP):SLIP是PPP的前身,用于使用TCP/IP的点对点串行连接。SLIP已经基本上被PPP取代。 

    (3)HDLC:HDLC标准是私有的,它是点对点、专用链路和电路交换连接上默认的封装类型。HDLC是按位访问的同步数据链路层协议,它定义了同步串行链路上使用帧标识和校验和的数据封装方法。当连接不同设备商的路由器时,要使用PPP封装(基于标准)。HDLC同时支持点对点与点对多点连接。 

    (4)X.25/平衡式链路访问程序(LAPB):X.25是帧中继的原型,它指定LAPB为一个数据链路层协议。LAPB是定义DTE与DCE之间如何连接的ITU-T标准,是在公用数据网络上维护远程终端访问与计算机通信的。LAPB用于包交换网络,用来封装位于X.25中第二层的数据包。X.25提供了扩展错误检测和滑动窗口特点,原因是:X.25是在错误率很高的模拟铜线电路上实现的。 

    (5)帧中继:帧中继是一种高性能的包交换式广域网协议,可以被应用于各种类型的网络接口。帧中继适用于更高可靠性的数字传输设备上。 

    (6)ATM:ATM是信元交换的国际标准,在定长(53字节)的信元中能实现传送各种各样的服务类型(如话音、音频、数据)。ATM适于利用高速传输介质如SONET。

    (7) Cisco/IETF:用来封装帧中继流量。Cisco定义的专属选项,只能在Cisco路由器之间使用。 

    (8)综合业务数字网(ISDN):一组数字服务,可经由现有的电话线路传输语音和数据资料。  最常用的两个广域网协议是HDLC和PPP, 所有串行线路的封装共享一个公共的帧格式,帧格式在第4章数据链路层已经介绍过。  每种广域网连接类型使用一个第二层的协议来封装广域网链路的数据。为确保使用正确的封装协议,必须为路由器的每个串行接口配置使用第二层封装类型。

    转载于:https://www.cnblogs.com/2013110162hmh/p/4565357.html

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  • 二层,数据链路层传输数据帧,包含数据包,并且增加相应MAC地址与二层信息。 具体区别就是所工作层不同。 数据报也是分组交换的一种形式,就是把所传送数据分段打成“包”,再传送出去。看上去就好象运货装...

    报文(message)是网络中交换与传输的数据单元,即站点一次性要发送的数据块。报文包含了将要发送的完整的数据信息,其长短很不一致,长度不限且可变。
    报文也是网络传输的单位,传输过程中会不断的封装成分组、包、帧来传输,封装的方式就是添加一些信息段,那些就是报文头以一定格式组织起来的数据。
    数据发送时,由上层向下层封装。
    四层,协议层传输的是数据报文,主要是协议格式;
    三层,网络层传输的是数据包,包含数据报文,并且增加传输使用的IP地址等三层信息;
    二层,数据链路层传输的是数据帧,包含数据包,并且增加相应MAC地址与二层信息。
    具体区别就是所工作的层不同。
    数据报也是分组交换的一种形式,就是把所传送的数据分段打成“包”,再传送出去。看上去就好象运货装“集装箱”似的。但是,与传统的“连接型”分组交换不同,它属于“无连接型”,是把打成的每个“包”(分组)都作为一个“独立的报文”传送出去,所以叫做“数据报”。

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  • 1 物理 物理就是通过物理传输介质将各种网络设备连接在一起,并且可以发送信号...差错检测:物理可能出错,所以定义数据帧需要有校验功能; 2.2 以太网帧格式 以太网是一种计算机局域网技术。IEEE组织IEEE

    1 物理层

    物理层就是通过物理的传输介质将各种网络设备连接在一起,并且可以发送信号,无论是数字信号还是模拟信号,发送的都是一串二进制编码。

    2 数据链路层

    2.1 数据链路层功能

    由于物理层能够传输的是一串二进制码,为了能够通信,就需要定义一些规则。

    • 封装成帧:传输数据的基本单元,发送方和接受方都按照这个帧的定义来发送和接收;
    • 透明传输:只穿帧,不关注帧里面有什么内容,
    • 差错检测:物理层可能出错,所以定义数据帧需要有校验功能;

    2.2 以太网帧格式

    以太网是一种计算机局域网技术。IEEE组织的IEEE 802.3标准制定了以太网的技术标准,它规定了包括物理层的连线、电子信号和介质访问层协议的内容。

    在这里插入图片描述

    • 目的地址:6*8=48位,网卡从生产之初就由IEEE定义好了;
    • 源地址:6*8=48位,网卡从生产之初就由IEEE定义好了;
    • 类型:2*8=16位,帧数据的类型,如果是IP数据报,就是0800;ARP请求/应答就是0806;
    • 数据帧:最大传输单元(Maximum Transmission Unit,MTU),以太网一般为1500字节;
    • CRC:循环冗余校验码;

    交换机或者路由器中存有【MAC地址,转发接口】表,可以实现将数据帧发送到不同的机器上面;交换机或者路由器只能存放直接相连网络设备的信息;

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  • 换句话说,去掉二层头,上述三种二层协议都拥有相同结构,包括: 802.2 LLC + 802.2 SNAP + data。 二、最常见三层协议——IP协议 1、IP数据格式(封装在802.3/ETH-II/802.1Q/802.11的数据字段) 类似...

    一、常见的二层协议

    1、802.3/ETH2帧格式

    2、802.1Q VLAN帧格式

    3、802.11帧格式

    总结:三种二层协议帧只有二层头不一样。换句话说,去掉二层头,上述三种二层协议帧都拥有相同的结构,包括:

    802.2 LLC + 802.2 SNAP + data。

     

    二、最常见的三层协议——IP协议

    1、IP数据报格式(封装在802.3/ETH2/802.1Q/802.11等二层协议的数据字段)

    类似的还有ARP等。

    三、常见的IP子协议

    1、IP子协议1——ICMP

    2、IP子协议2——TCP

    3、IP子协议3——UDP

    总结:三种IP子协议拥有相同的IP头格式,如下(对照二.1的图来看):

    struct{
        uchar   ver;                  /* version and internet header length */
        uchar   tos;                  /* type of service,通过该字段指定有线报文的优先级 */
        ushort  totlen;             /* number of bytes in packet (max 65535) */
        ushort  usId;
        ushort  frag;                /* 3 flag bits and fragment offset */
        uchar   ttl;                    /* Time To Live */
        uchar   prot;                 /* Protocol ,ICMP/TCP/UDP等就通过这个字段区分*/
        ushort  chksum;           /* IP header checksum,如果修改了IP头某个字段,需要重新计算IP头checksum */
        uint    srcip;                  /* Source IP Address */
        uint    destip;                /* Destination IP Address */
    } ip_headers;

    三、IP头的修改注意事项

    1、如果修改了IP头中的某个字段,需要重新计算IP头的校验和,并写回到IP头的chksum字段,对端接收到该

    报文会利用该值对IP头做校验,校验通过,认为报文OK,否则丢弃报文。

    2、具体操作流程如下

    (1)修改IP头某个字段

    (2)将IP头chksum字段清零

    (3)计算IP头的checksum,方法参见博文:

       https://www.cnblogs.com/adamite/p/3317376.html

    (4)将计算好的IP头的checksum写回IP头chksum字段

    3.计算IP头checksum代码实现

    USHORT CalIPHeaderChecksum(UCHAR *pstIPHeader, UINT uiLen)
    {
        ULONG usChecksum = 0x0;

        while(uiLen > 1)
        {
            usChecksum += (USHORT)ntohs(*(USHORT*)pstIPHeader);
            pstIPHeader += sizeof(USHORT);    /* 每次累加2个字节 */
            uiLen -= sizeof(USHORT);                /* 需要计算的IP头长度减2字节 */
        }

        if(uiLen)        /* IP header长度为奇数的情况,普通IP首部长度为20个字节,除非含有选项字段(见TCP/IP协议卷) */
        {
            usChecksum += (USHORT)ntohs(*pstIPHeader);
        }
        while((usChecksum >> 16) != 0x0)    /* 如果有进位 */
        {
            usChecksum = (usChecksum >> 16) + (usChecksum & 0xffff);
        }
        return (USHORT)(~(USHORT)usChecksum);
    }

     

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一种二层数据帧的封装格式